护坡桩锚杆及旋喷桩施工方案.docx

1、护坡桩锚杆及旋喷桩施工方案一、编制依据 1二、工程概况 12.1工程概况 12.2建筑设计概况 22.3护坡桩工程概况 22.4周边建（构）筑物概况 22.5工程水文地质条件 22.5.1场区地层岩性及分布特征 . 22.5.2水文地质条件 . 3三、基坑支护、降水总体设计 53.1基坑支护降水设计主要考虑因素分析 53.1.1基坑支护设计原则和重要性等级 . 53.1.2承压水处理方法以及降水施工方案 . 53.2肥槽留设与地下室结构层高影响 63.3承压水对于锚杆设计与施工的影响 6四、护坡桩及锚杆方案 64 1 国汇大厦东南侧基坑支护设计 742 商场东侧北段基坑支护设计 84 3 商场

2、东侧南段基坑支护设计 84 4 商场南侧基坑支护设计 94 5 主楼南侧基坑支护设计 1046 主楼西侧基坑支护设计 104 7 大宴会厅西侧基坑支护设计 114 8 大宴会厅北侧基坑支护设计 124 9 护坡桩和锚杆规格及长度一览表 13五、护坡桩及锚杆施工工艺 145.1护坡桩施工工艺 14511 工艺流程 . 14512 施工要点 . 1552 常规锚杆施工工艺 17521 常规锚杆施工工艺流程 . 17522 施工要点 . 175.3高压喷射注浆止水帷幕施工工艺 195.3.1设计介绍 . 195.3.2高压喷射桩简介 . 205.3.3施工工艺流程 . 215.3.4施工要点 . 2

3、1六、质量要求及保证措施 236.1护坡桩质量检验标准及质量保证措施 236.2锚杆质量检验标准及保证措施 23七、雨季、冬季施工措施 247.1雨期施工措施 247.2冬期施工措施 25八、安全、文明施工及环保施工措施 258.1安全施工管理 258.1.1护坡桩施工安全措施 . 258.1.2锚杆施工安全措施 . 268.2文明施工管理 27九、进度计划 279.1施工进度计划 279.2保证措施 27、编制依据国贸三期A阶段土方、护坡及降水工程施工合同文件；国贸三期A阶段土方、护坡及降水工程招标图纸；中国国际贸易中心三期工程岩土工程勘察报告(卷 A)(北京市勘察设计研究院)中国国际贸易中

4、心三期工程地下浅层水位测量报告 (北京工业大学建筑勘察设计院2005年7月5日)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑地基基础施工质量验收规范 (GB50202-2002)土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83)工程测量规范(GB50026-93)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)施工现场临时用电安全规范(JGJ46-2001)建筑施工安全检查标准

5、(JGJ159-99)土层锚杆设计与施工规范(CECS22:90)北京地区建筑地基基础勘察设计规范 (DBJ01-501-92)建筑安装工程资料管理规程(DBJ-03-21-2003)国家和北京市现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集 本工程施工组织设计、工程概况2.1工程概况工程名称中国国际贸易中心三期A阶段工程之土方开挖、 基坑临时支护及桩基础工程工程地址中国北京市朝阳区建国门外大街 1号建设单位中国国际贸易中心股份有限公司设计单位项目建筑工料测量师： WT PARTNERSHIP腾V香港有限公司) 项目交通设计顾问：Maun sell Co nsulta nts Asia Ltd

6、.(茂盛(亚洲)工程顾问有限公司)项目建筑师： WONG & TUNG INTERNATIONAL LIMITED(香港王董国际有限公司)项目结构工程师：ARUP(香港奥雅纳工程顾问)项目机电工程师：PARSONS BRINCKERHOF柏诚)机电系统概念设计师：ATKINS国内设计：北京钢铁设计研究总院2.2建筑设计概况用地总面积62701mA阶段建筑面积28万m建筑用途办公、商业两用r基坑面积丁2.2 万 m地上层数74层地下层数34层 0.00标咼 :39.35m:裙房层数 45层 :最大檐口高度330m上部结构形式钢混+全钢结构2.3护坡桩工程概况本工程护坡桩施工范围在1-1区段至8-

7、8区段，总长为561.35m。护坡桩桩顶标高为-1.5m、-7.5m、-10.2m 开始，护坡桩长度为 26.5m、21m 17.85m、16.9m. 护坡桩直径为800mm间距1500mm桩顶做800mn宽、600mn高，C25混凝土帽梁。除1-1剖面、3-3剖面为3道锚杆外，其余剖面均为2道锚杆。护坡桩及锚杆具体 数据详见本方案第四章。2.4周边建（构）筑物概况本工程拟建场区位于北京市朝阳区东三环中路与建国门外大街交汇处之西北角，建筑用地范围东起东三环路，西至机械局综合楼，南起国贸大厦 2座，北至光华路，国贸三期A标段基坑占地2.2公顷。该场区原建筑物密集且多为需要拆 除的多层或高层住宅，

8、有两层或一层钢筋混凝土结构的地下室。基坑北侧紧临光 华路，该路边集中埋设了多条管线，高约86m地下三层的囯汇大厦紧邻基坑北侧。 基坑周边这些建（构）筑物对本工程的设计和施工提出了严峻的挑战。场区北侧 邻近交通干道一一光华路，东侧紧邻的国贸行政楼以及西侧紧邻的关东店南街都 需要在基坑边坡支护设计和施工时给予足够的重视，严格控制地表沉降和边坡倾 斜等变形。2.5工程水文地质条件2.5.1场区地层岩性及分布特征地层岩性特征一览表大层编 号地层序 号岩性各大层各大层层顶埋深（m）各大层厚度（m）层顶标咼（m）1房渣土38.27 40.31/1.70 5.701粘质粉土、粉质粘 土填土2细砂填土2砂质粉

9、土33.95 37.681.70 7.801.70 7.901粘质粉土、粉质粘土2粉砂砂质粉土31粘质粉土、粉质粘土31.87 34.335.20 6.900.90 -6.602粘土、重粉质粘土3粉砂卵石、圆砾41细砂、粉砂27.81 32.277.20 11.608.20 13.402粉质粘土3砂质粉土、粘质粉土粘质粉土、粉质粘土51粘土、重粉质粘土18.17 20.6518.60 21.203.30 -6.902砂质粉土、粘质粉土6卵石、圆砾13.53 16.0022.80 25.709.20 13.101细砂、中砂粘土、重粉质粘土71粘质粉土、粉质粘土1.80 6.3432.40 76.

10、901.00 -6.202粘质粉土、砂质粉土8卵石、圆砾-0.61 1.2837.80 79.704.20 -6.901细砂、中砂9粘土、重粉质粘土-6.73 -5.012.80 -5.101粘质粉土、粉质粘土44.IU 45.5U细砂、中砂101卵石、圆砾-10.11 -8.6948.10 49.707.50 -7.902粉质粘土、粘质粉土2.5.2水文地质条件勘察实测的自地表以下3层地下水的类型分别为：第1层地下水为台地潜水，赋存在第2、第3大层土当中的粉土和砂土层中，该层地下水的水量和水位在整个 场区的分布不够连续；第2层地下水为层间潜水，含水层为第 4大层卵砾石、砂 层，该层地下水连续

11、分布；第 3层地下水为承压水，赋存于具强透水性的第 6大 层卵砾石层及细砂、中砂层当中，该层承压水具有较高的压力水头。在勘探孔内 实测的承压水头高达67m左右。各层地下水类型见下表地下水情况一览表序 号地下水类 型北京市勘察设计研究院2003年3月中旬4月上旬勘察结果北京工业大学建筑勘察设计 院2005年6月下旬勘察结果水位埋深（m水位标咼（m水位埋深（m水位标咼（m1台地潜水3.30 6.5032.07 35.59未发现未发现层间潜水15.30 19.30 19.20 221.99 23.5817.6019.8019.703第一层承16.70 20.64 22.0019.10 19.40 压

12、水18.6019.6019.90本地区水位季节变化规律一般为： 潜水11月份来年3月份水位较高，其它月份相对较低，其水位年变化幅度一般为 2m左右，即该层水位约在1217 m左右。场区承压水11月份来年3月份水位较高，其它月份水位相对较低，年变 化幅度一般为3m4m，即承压水水位在12m19m左右。深层承压水具有与第3层地下水（第一层承压水）相差不大的水头高程，由于各 深层承压水的隔水顶板绝对标高较低，因此具有更高的承压性。目前实际水位情况：自2005年6月2日业主下发中标通知书后，我公司立即组织降水队伍进场准 备施工地下水位观测井。因为本工程场区内原有建筑物基础太多，直至 2005年6月18

13、日才在场地西区成口 1大口管井，井深34m经近日持续量测水位，发现水 位一直稳定在自然地表下 24.6m位置。此水位为上层潜水和第一层微承压水的混 合水位，比本工程2003年做地质勘察时至少降低了 6m为准确探明第2层地下水（层间潜水）的水层厚度，需要采用专门的水文地 质勘察钻机。我公司目前已经联系北京工业大学建筑勘察设计院，进场对本工程 的水位做进一步勘察，以查明目前的含水层和隔水层的埋藏条件和地下水的水位、 水层厚度等。经实际勘查表明：主要赋存于卵石层中的层间潜水水位已经接近 于其下相对隔水层层顶。场区承压水主要赋存于砂、卵石层，测压水头高出其 上相对隔水层层顶0.40.5m。本次勘察实测

14、水位与北京市勘察设计研究院 2003年3月4月实测水位相比，层间潜水水位比后者低 34m，承压水水头比后者低 23m分析原因：地铁复八线建设时采用管井降水方式已经造成本工程所在地的 地下水位较之前大大降低；虽然地铁建设完成后，地下水位有所恢复；但近 2年 来CBD地区多个大型工程相继动工，如银泰中心、北京电视台新址、财富中心、 中央电视台新址等工程，上述工程基坑支护降水均采用坑外大口管井降水方式， 造成地下水位又持续下降；加之北京目前本来就属于缺水城市，上游水源补给不 足、下游地下水再大量超采也就造成了北京城区的地下水位逐年降低；并且现在 地铁5#线正在施工，其降水也对本工程场区内的地下水位产

15、生了巨大的影响。三、基坑支护、降水总体设计3.1基坑支护降水设计主要考虑因素分析3.1.1基坑支护设计原则和重要性等级本工程基坑深达-22.55m （局部电梯井和集水坑深度更是达到-27.10m），属于 超深大基坑；同时基坑周边又有国汇高层写字楼、国贸行政办公楼、光华路等重 要建筑物和道路，基坑安全至关重要。因此，本工程基坑支护侧壁安全等级应按一级考虑；重要性系数取 1.10。3.1.2承压水处理方法以及降水施工方案本工程采用基坑周边施工止水帷幕，并实施内降水方法。由于本工程基坑深 度最深为-27.10m，因此止水帷幕必须截断潜水和第1层承压水，根据计算，止水 帷幕需进入第层粉质粘土层1.52

16、.0m，以便彻底有效地切断基坑内外的潜水和 第一层承压水之间的联系。在开挖深度-27.10m深电梯井坑周边施工一圈止水帷幕至第层粘土一重粉 质粘土层；即在主楼工程桩（ 巾1200mm桩间距3600mrjn间增加3根旋喷桩（巾1000mm,与主楼工程桩一起形成一道有效厚度 500mn左右的止水帷幕。由地勘报告，旋喷桩桩底标高-7.00m，第层卵石层厚度6m,旋喷桩顶标高为1.00m， 旋喷桩长8m即可；同时考虑旋喷止水帷幕在层粘土层中的绕流和斜向渗透问题， 将止水帷幕的顶标咼提到 5.00m。将-22.55m、-21.60m深基坑地下水位降低至-23.50m左右，局部电梯井坑单 独考虑。亦即在每

17、个电梯井坑附近均布置一口降水井，这样可以确保将来结构施 工时，电梯井坑部位也能干槽作业；同时考虑到主楼与裙楼之间设置的后浇带需 要后封闭，因此将井位布置在后浇带内，可以达到： 1）对结构底板施工时的影响降到最小；2）在后浇带封闭时将降水井一并封闭，减少底板渗漏的潜在因素。基坑内部降水井均施工至第层砂卵石层中，对已经施工了止水帷幕的基坑 内部的潜水层和第一层承压水进行降排水。在基坑支护结构外面再施工两口观察 井，当基坑周边止水帷幕形成坑内联动抽水后，通过观察井可以知道止水帷幕的 施工质量，确保达到业主招标要求的“基坑支护结构外面水位不致降低 350m m以上的要求”；同时万一止水帷幕的施工质量欠

18、佳，止水效果较差，也可提前做好超 前注浆堵水的补救措施。3.2肥槽留设与地下室结构层高影响地下室外墙与支护结构之间空隙称之为肥槽。肥槽留设与否直接影响锚杆设计 位置。在6-6、7-7、8-8、9-9区段内留设800mnf巴槽。其余区段预留120mm勺变 形空间，以保证护坡桩在施工过程中垂直度出现允许误差范围内不会进入结构外 墙的空间。锚杆标高统一设置在地下室楼板上 500mm以方便结构施工时换撑。根据目前施工勘查所测得的地下水位情况，综合考虑层土中夹的粘质粉土 含水和第1层承压水的水头高度在-19.3m,尚比本基坑槽底高3.25m。因此基坑支 护止水帷幕不能取消，但止水帷幕高度可以适当减少，可

19、从原设计的桩顶高度-15m 降低到-16.5m。3.3承压水对于锚杆设计与施工的影响本工程中降水仅为降低基坑内地下水位，基坑外地下水位仍维持原状，但锚 杆施工（主要是最下一道锚杆）可能进入层卵石，其间埋有第一层承压水。根 据我司在类似地区的类似工程实践证明，由于本层承压水头标高 -19.00m，尚高于锚杆施工位置标高，成孔后很可能会发生流砂现象，堵塞锚杆孔，无法下钢绞线。 因此我司设计的锚杆位置均不进入第层卵石层，采取调整锚杆位置和倾角，在 下部粘土层中成孔的方案，并且在此层锚杆中应用 拉力分散型+二次劈裂注浆的方法，以提高锚杆承载力，减小锚固长度。同时我司在其他锚杆的设计中亦根据土层情况对于

20、锚杆角度进行适当调整， 使锚杆锚固段大都处于砂卵石层中，以提高锚杆承载力。四、护坡桩及锚杆方案基坑支护方案各剖面支护形式一览表骨口. 序号支护位置支护形式（简要说明）1国汇大厦东南侧1-1剖面-1.5m以下全护坡桩+ 3道锚杆+旋喷桩止水2商场东侧（北段）2-2剖面上部10.20m 土钉墙（1:0.6 ），下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水商场东侧（南段）3-3剖面上部7.50m土钉墙（1:0.1 ），下部护坡桩+ 3道锚杆+ 旋喷桩止水3商场南侧4-4剖面上部10.20m 土钉墙（1:0.1 ），下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水4主楼南侧5-5剖面上部10.20m 土钉墙（1:0.1

21、），下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水5主楼西侧6-6剖面上部10.20m 土钉墙(1:0.1 )，下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水6大宴会厅西侧7-7剖面上部10.20m 土钉墙(1:0.1 )，下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水7大宴会厅北侧8-8剖面上部10.20m 土钉墙(1:0.1 )，下部护坡桩+ 2道锚杆 +旋喷桩止水4.1国汇大厦东南侧基坑支护设计本侧开挖区基坑深度为-22.55m ,地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。为尽量减少边坡支护结构的整体变形，加强支护结构的刚性，本侧基坑支护设计采取-1.5m以下全

22、护坡桩+ 3道锚杆+ 旋喷桩止水联合支护的形式(见(1 1) 剖面示意图)，主要考虑是国汇大厦南侧污水排水管沟可能存在的渗漏水情况，采 用800mn直径护坡桩从-1.5m 一直到底。上部1.5m支护可在护坡桩施工前采取打 两道1.5m长20的钢筋后，挂网抹灰进行临时支护；护坡桩施工完成后采用在冠 梁上砌组合柱+ 240砖墙支护。对比采用地连墙支护形式，一方面可以尽量控制支 护结构的水平变形，一方面可以降低施工成本并缩短施工工期。基坑周边坡顶超 载取为20kpa,设计荷载作用在坡顶2m以外。桩顶做0.8m宽、0.6m高帽梁，C25混凝土。共设锚杆3道，第一道锚杆在-5.80m 标高处，锚杆倾角1

23、50，采取两桩一锚，即锚杆间距为3.00m；第二道锚杆在-11.100m 标高处，锚杆倾角150，采取一桩一锚，即锚杆间距为1.50m；第三道锚杆在-15.800m 标高处，锚杆倾角60，采取一桩一锚，即锚杆间距为1.50m。第一、二、三道锚杆 用400X 400X 20 (30) mm垫板锚固在腰梁上，腰梁采用双工字钢组合而成，两并 列的工字钢间净距100mm工字钢间采用钢板连接。护坡桩规格及长度如下：1-1剖面直径(mm)间距(mm)桩长(m)嵌固深度(m)主筋箍筋加强箍筋800150026.505.4516 250 8150 182000锚杆规格及长度如下:1-1剖面标高角度直径 (mm

24、水平间距(m)设计值(KN)锁定值(KN)锚筋 规格腰梁 工字钢长度(m)总长锚固段;自由段-5.80151503.03722793-7 0 5双22B221210-11.10151501.56755064-7 0 5双25B20137-15.8061501.59246475-7 0 5双28B18135为了防止桩间土塌落，土方开挖过程中，护坡桩桩间进行挂网喷锚处理。桩间土边开挖边修理，以保证侧壁土体的稳定。修理完毕后挂钢板网，其上纵横双 向布置骨干14压筋，梅花形打入长600800mm勺 8锚固钢筋，钢筋设弯钩， 钩住骨干压筋。网片两侧与护坡桩交接处，再用射钉枪固定在护坡桩上。挂网后 进行喷

25、锚处理。为保证锚杆的锚固力能够达到设计要求，对于本工程这种高含水量的粘性土 和粉土层，常规灌浆工艺将使锚杆的锚固段过长而造成施工不便且不经济，需要 采取二次高压劈裂注浆工艺或采用拉力分散型锚杆工艺。4. 2商场东侧北段基坑支护设计本侧开挖区G3基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。本处基坑支护设计采取土钉墙+护坡桩 +旋喷桩止水的联合支护形式，见支护(22)剖面示意图。桩顶做0.8m宽、0.6m高帽梁，C25混凝土。共设锚杆2道，第一道锚杆在-10.50m 标高处，锚杆倾角15,采取两桩一锚，即锚杆间距为 3

26、.00m，用200X 200x 20mm 钢垫板锚固在帽梁上；第二道锚杆在-15.80m标高处，锚杆倾角80，采取一桩一锚， 即锚杆间距为1.50m。第二道锚杆用400X400x 30mn垫板锚固在腰梁上，腰梁采 用双工字钢组合而成，两并列的工字钢间净距 100mm工字钢间采用钢板连接。护坡桩规格及长度如下：2-2剖面直径(mm)间距(mm)桩长(m)嵌固深度(m)主筋箍筋加强箍筋800150017.855.5016 250 8150 182000锚杆规格及长度如下:2-2剖面标高角度直径(mm水平间距(m)设计值(KN)锁定 值(KN)锚筋规 格腰梁工字钢长度(m总 长锚固 段自由 段-10

27、.50151503.03162373-7 0 51697-15.8081501.57115334-7 0 5双28B161154. 3商场东侧南段基坑支护设计本侧开挖区G3基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。本处基坑支护设计结构与行政楼外墙之间的距离根据最新版图纸显示尚有 15.0m （考虑仅有地下一层结构向东扩 9.3m，在地下结构施工完成后二次施工）， 在行政楼西侧为业主留设3.5m宽的消防通道。因此，本侧基坑支护上部-7.5m采用1： 0.1 土钉墙支护，下部采用护坡桩+ 锚杆+旋喷止水帷幕的联合支护

28、形式。上述支护方式可确保行政楼地下结构和地基 工程性能不受影响。（见支护（3 3）剖面示意图）。桩顶做0.8m宽、0.6m高帽梁，C25混凝土。共设锚杆3道，第一道锚杆在-7.80m 标高处，锚杆倾角200,采取一桩一锚，即锚杆间距为1.50m；第二道锚杆在-13.80m 标高处，锚杆倾角100,采取一桩一锚，即锚杆间距为1.50m；第三道锚杆在-19.00m 标高处，锚杆倾角60，采取一桩一锚，即锚杆间距为1.50m。第一、二、三道锚杆 用400X 400X 20 （30） mm垫板锚固在腰梁上，腰梁采用双工字钢组合而成，两并 列的工字钢间净距100mm工字钢间采用钢板连接。护坡桩规格及长度如下：3-3剖面直径（mm）间距（mm）桩长（m）嵌固深度（m）主筋箍筋加强箍筋800150021.005.9516 250 8150 1